堅固且高蓄熱性的相變蓄熱零件

 

刊登日期:2019/4/3
  • 字級

產業技術總合研究所使用二氧化釩開發出堅固兼具高度蓄熱性的相變蓄熱零件。二氧化釩經燒結會變得脆弱,因此難以固化成形。不過,研究人員開發出一種粉末原料,在燒結中會引發釩與氧的特殊反應,解決了該問題。不同於既有的潛熱型蓄熱材,即使沒有裝在容器內也能維持形狀,形狀與型態皆能自由設計。由於沒有隙縫造成的熱損失,可望應用於熱對策方面,如電子機器或機構上。 

大多蓄熱材的原理,是從固體變成液體時、也就是相變時所帶來的潛熱作為蓄熱功能。為保持液態化後的材料,須有容器盛裝,但容器本身或與容器之間的隙縫會造成熱損失,是為待解課題。而另一型的蓄熱材則是利用固體中電子的相變,不會融化,但由於是粉末狀的,使用上不方便。尤其是二氧化釩,不容易燒結。

研究人員針對氧化釩粉末在燒結時的反應進行了調查,想出粉末的調整法,在不添加氧化釩系之外的輔助原料下也能成功燒結。使用的是實驗室簡易的設備,在一個圓盤狀的(直徑50mm厚度5mm)零件上,即可輕易地製作出來。蓄熱密度約為二氧化釩粉末的95%,可調整相變化溫度,從5℃以下至100℃,方法與粉末相同。

機械強度上與零件加工用的陶瓷材料同等,透過切削可自由加工所須形狀。應用上來說,熱交換機上若加工成鰭片狀可達到直接熱交換;電子機器上則可直接做成外觀件的一部分。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
分享